WO2005103627A2 - Abdeckung für sensoren - Google Patents

Abdeckung für sensoren Download PDF

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Lukas LÖFFLER
Bernd Wunderer
Nikolai Lipkowitsch
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Giesecke & Devrient Gmbh
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/26—Windows; Cover glasses; Sealings therefor
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation

Definitions

  • the invention relates to a cover that is transparent to sensors, in particular a window for optical sensors, for a banknote processing machine.
  • Banknotes processing machines use a variety of sensors to check banknotes.
  • the banknotes are moved past the sensors in a contactless or touching manner by a transport system.
  • the sensors must be protected against environmental influences, such as occur when handling banknotes, e.g. B. Schumtz or dust particles that adhere to the banknotes and are released by these.
  • the sensors are therefore in z. B. dust and schumtz density housing, which have at least one area which is designed as a transparent cover for the sensors, and thus in optical sensors, for example, consists of glass.
  • the banknotes are passed over this transparent cover for examination.
  • the covers that is windows z. B. glass or sapphire glass, glued into the housing containing the sensors.
  • the prior art known for covering sensors has the disadvantage that, although the sensors themselves are protected from dirt and dust by installation in a housing with a transparent cover, the transparent covers can still become dirty since they are processed the banknotes in the banknote processing machine can detach the dirt or dust particles adhering to the banknotes and can adhere to the transparent cover. Depressed moisture, etc. can also cause problems. Also due to the fact that the transparent cover is affected by dirt and dust and / or moisture, etc., the quality of the checks carried out by the sensors deteriorates. In order to limit the deterioration in the quality of the checks, it is therefore necessary to clean the transparent covers frequently. This requires increased personnel expenditure and also causes downtimes for the banknote processing machine, as a result of which the possible throughput of banknotes is reduced.
  • the invention is based on the consideration that a transparent cover for sensors has a surface with a dirt, dust and / or moisture-repellent structure, thereby adhering dirt, dust and / or moisture, etc. on the surface of the so designed for the sensors transparent cover is prevented.
  • the throughput of the web node processing machine can be increased as a result, since the downtimes required are minimized.
  • the banknote processing machine is becoming more service-friendly, which reduces personnel costs.
  • the dirt-repellent surface of the transparent cover according to the invention can be realized particularly advantageously by means of a microstructure which has the lotus effect.
  • the transparent cover is detachably glued, in particular by means of a double-sided adhesive tape or a double-sided adhesive film. This makes it easy to replace the transparent cover.
  • a double-sided adhesive tape or a double-sided adhesive film is used, the two sides of which have different adhesive forces.
  • the side with the greater adhesive force is brought into contact with the transparent cover, which is why the double-sided adhesive tape remains on the transparent cover to be replaced after the transparent cover has been removed from the housing.
  • means are provided in a banknote processing machine having the cover, which remove non-adhering dirt, dust, moisture, etc. from the transparent cover.
  • the effect of the cover with the dirt, dust and / or moisture-repellent structure is thereby further improved, since no loose particles etc. can accumulate in the area of the cover.
  • FIG. 1 shows a section through a housing for sensors with a transparent cover according to the invention.
  • FIG. 1 shows a transparent cover 1 according to the invention, for example a glass pane consisting of industrially manufactured float glass or sapphire glass, transparent plastic, etc., a releasable adhesive bond 3 and a housing 4.
  • the housing 4 and the cover 1 together form a sensor container 5, in which sensors, not shown, can be arranged.
  • sensors not shown
  • FIG. 1 shows a transparent cover 1 according to the invention, for example a glass pane consisting of industrially manufactured float glass or sapphire glass, transparent plastic, etc., a releasable adhesive bond 3 and a housing 4.
  • the housing 4 and the cover 1 together form a sensor container 5, in which sensors, not shown, can be arranged.
  • sensors for the purpose of examining banknotes which are also not shown, they are transported by a transport system which is not shown
  • the transparent cover 1 has on a surface 2 facing outside the housing 4 a structure that prevents the adherence of any dirt, e.g. B. of dust, dirt and / or moisture or mixtures of these, etc.
  • the structure of the dirt-repellent surface 2 of the transparent cover 1 can, for. B. can be applied to the surface 2 by means of a coating process.
  • the structure can also be introduced into the surface 2 of the cover 1 by mechanical processing.
  • a microstructure can be implemented which has the lotus effect, which prevents dirt from adhering.
  • all adhesives which can be removed from the parts to be bonded, ie the cover 1 and the housing 4, without residues are suitable for producing the adhesive 3; in particular, the residue-free removal of the adhesive from the housing 4 is desirable.
  • cover 1 is to be replaced anyway if, for. B. has reached a predetermined degree of wear.
  • the adhesive has an internal cohesion that is greater than the adhesive force to the outside, ie the cohesive forces must be greater than the adhesive forces.
  • suitable are adhesives whose residues can be removed with little effort, for. B. by solvents or mechanical processing.
  • suitable adhesives must have a variety of other properties.
  • the adhesive 3 must have a defined thickness in order to ensure a precise fit of the cover 1 in the housing 4, so that no gradations occur in the transport path of the sheet-like objects which could damage the sheet-like objects. The specified thickness may only change slightly during operation.
  • the adhesive must also have sufficient initial adhesive strength and should reach its final strength immediately after application and sufficient assembly pressure.
  • the adhesive must also have a required minimum adhesive strength in order to be able to rule out self-detachment of the cover 1 within a required minimum service life which is at least as long as the service life of the cover 1.
  • the adhesive used must withstand the environmental influences at the installation site as well as the loads caused by the operation. This applies in particular Temperature, humidity, radiation such as B. UV radiation, cleaning agents and solvents used, etc.
  • double-sided adhesive film or adhesive tape for realizing the adhesive 3 has proven to be advantageous. This allows, for example, the required thickness of the bond 3 to be easily produced. If adhesive tape is used, this is applied along the contours to be glued, e.g. B. on the cover 1. When using adhesive film, this is punched out or cut out in order to produce the contour required for the adhesive bond 3.
  • a suitable double-sided adhesive tape is, for example, the adhesive tape sold by 3M under the name Scotch 4656 F.
  • Banknote processing machines which have the sensors described with housing 3 and cover 1, are used, for example, to check, count, bill or accept banknotes. To support the dirt, dust, moisture repellent, etc. effect it can be provided to provide special measures or means in the banknote processing machines.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abdeckung, die Bestandteil eines Gehäuses ist und für in dem Gehäuse angeordnete Sensoren transparent ist, insbesondere ein Fester für optische Sensoren, für eine Banknotenbearbeitungsmaschine, mit einer Oberfläche mit einer schmutz-, staub- und/oder feuchtigkeitsabweisenden Struktur, die ein Anhaften von Schmutz, Staub und/oder Feuchtigkeit auf der derart ausgestalteten Oberfläche der für die Sensoren transparenten Abdeckung verhindert.

Description

Abdeckung für Sensoren
Die Erfindung betrifft eine für Sensoren transparente Abdeckung, insbesondere ein Fenster für optische Sensoren, für eine Banknotenbearbeitungsmaschine.
In Banknotenbearbeitungsmaschinen werden Banknoten mittels einer Vielzahl von Sensoren überprüft. Dazu werden die Banknoten von einem Transportsystem berührungslos oder berührend an den Sensoren vorbeibewegt. Häufig müssen die Sensoren vor Umwelteinflüssen geschützt werden, wie sie bei der Handhabung von Banknoten auftreten, z. B. Schumtz- oder Staubpartikel, die an den Banknoten anhaften und von diesen abgegeben werden. Die Sensoren werden deshalb in z. B. staub- und schumtzdichte Gehäuse eingebaut, die mindestens einen Bereich aufweisen, der als für die Sensoren transparente Abdeckung ausgestaltet ist, und bei optischen Sensoren also beispielsweise aus Glas besteht. Über diesen transparente Abdek- kung werden die Banknoten zur Untersuchung geführt. Um die geforderte Kapselung der Sensoren zu erreichen, werden die Abdeckungen, also Fenster z. B. aus Glas oder Saphir glas, in die die Sensoren enthaltenden Gehäuse eingeklebt.
Der für Abdeckung von Sensoren bekannte Stand der Technik weist jedoch den Nachteil auf, daß zwar die Sensoren selbst durch den Einbau in Gehäuse mit transparenter Abdeckung vor Schmutz und Staub geschützt sind, jedoch die transparenten Abdeckungen nach wie vor verschmutzen können, da sich bei der Bearbeitung der Banknoten in der Banknotenbearbeitungsmaschine die an den Banknoten anhaftenden Schmutz- oder Staubpartikel ablösen und an der transparenten Abdeckung anhaften können. Weitere Probleme können sich durch niedergeschlagene Feuchtigkeit usw. ergeben. Auch durch die Beeinflussung der transparenten Abdeckung durch Schmutz, Staub und/oder Feuchtigkeit usw. wird die Qualität der mittels der Sensoren vorgenommenen Überprüfungen verschlechtert. Um die Verschlechterung der Qualität der Überprüfungen in Grenzen zu halten, ist es deshalb erforderlich, die transparenten Abdeckungen häufig zu reinigen. Dies erfordert er- höhten Personalaufwand und verursacht zudem Stillstandszeiten für die Banknotenbearbeitungsmaschine, wodurch der mögliche Durchsatz an Banknoten reduziert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine für Sensoren transpa- rente Abdeckung, insbesondere ein Fenster für optische Sensoren, für eine Banknotenbearbeitungsmaschine anzugeben, die bei der Bearbeitung von Banknoten, auch Auftreten von Schmutz, Staub und/ oder Feuchtigkeit usw., hinsichtlich Personalaufwand und Betriebszeit bzw. Durchsatz optimiert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß eine für Sensoren transparente Abdeckung eine Oberfläche mit einer schmutz-, staub- und/ oder feuchtigkeitsabweisenden Struktur aufweist, wodurch ein Anhaften von Schmutz, Staub und/ oder Feuchtigkeit usw. auf der derart ausgestalteten Oberfläche der für die Sensoren transparenten Abdeckung verhindert wird. Dadurch kann der Durchsatz der Bahknotenbearbeitungsmaschi- ne erhöht werden, da erforderliche Stillstandszeiten minimiert werden. Zu- sätzlich wird die Banknotenbearbeitungsmaschine servicefreundlicher, wodurch der Personalaufwand reduziert wird. Besonders vorteilhaft läßt sich die erfindungsgemäße schmutzabweisende Oberfläche der transparenten Abdeckung durch eine MikroStruktur realisieren, die den Lotus-Effekt aufweist.
Bei einer vorteilhaften Weiterentwicklung wird die transparente Abdeckung lösbar verklebt, insbesondere mittels eines Doppelklebebandes oder einer Doppelklebefolie. Dadurch kann die transparente Abdeckung leicht ausgewechselt werden.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verklebung der transparenten Abdeckung wird ein Doppelklebeband oder eine Doppelklebefolie verwendet, deren beide Seiten unterschiedliche Haftkraft aufweisen. Die Seite mit der größeren Haftkraft wird mit der transparenten Abdeckung in Berührung gebracht, weshalb das Doppelklebeband nach der Entfernung der transparenten Abdeckung vom Gehäuse an der auszutauschenden transparenten Abdeckung verbleibt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der transparenten Abdeckung sind Mittel in einer die Abdeckung aufweisenden Banknotenbearbeitungs- maschine vorgesehen, welche nicht anhaftenden Schmutz, Staub, Feuchtigkeit usw. von der transparenten Abdeckung entfernen. Dadurch wird die Wirkung der Abdeckung mit der schmutz-, staub- und/ oder feuchtigkeitsabweisenden Struktur noch weiter verbessert, da sich auch keine losen Partikel usw. im Bereich der Abdeckung ansammeln können.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand einer Figur. Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch ein Gehäuse für Sensoren mit einer erfindungsgemäßen transparenten Abdeckung.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße transparente Abdeckung 1, beispiels- weise eine Glasscheibe bestehend aus industriell gefertigtem Floatglas oder Saphirglas, transparentem Kunststoff usw., eine lösbare Verklebung 3 sowie ein Gehäuse 4 auf. Das Gehäuse 4 und die Abdeckung 1 bilden zusammen ein Sensorbehältnis 5, in dem nicht dargestellte Sensoren angeordnet werden können. Zum Zwecke der Untersuchung ebenfalls nicht dargestellter Bank- noten, werden diese von einem nicht dargestellten Transportsystem der
Banknotenbearbeitungsmaschine über die Abdeckung 1 und somit über die darunter liegenden Sensoren geführt. Durch die vollständige Verklebung 3 der Abdeckung 1 mit dem Gehäuse 4 entsteht ein verkapseltes Sensorbehältnis 5, das somit z. B. staub-, schmutz- und/ oder feuchtigkeitsdicht usw. ist und den für die Sensoren benötigten Schutz zur Verfügung stellt.
Die transparente Abdeckung 1 weist auf einer nach außerhalb des Gehäuses 4 weisenden Oberfläche 2 eine Struktur auf, die das Anhaften von jeglicher Verschmutzung verhindert, z. B. von Staub, Schmutz und/ oder Feuchtigkeit oder Mischungen von diesen usw. Die Struktur der schmutzabweisenden Oberfläche 2 der transparenten Abdeckung 1 kann z. B. mittels eines Be- schichtungsverf ahrens auf die Oberfläche 2 aufgebracht werden. Ebenso kann die Struktur durch mechanische Bearbeitung in die Oberfläche 2 der Abdeckung 1 eingebracht werden. Beispielsweise kann eine MikroStruktur realisiert werden, die den Lotus-Effekt aufweist, welcher das Anhaften von Verschmutzungen verhindert. Zur Herstellung der Verklebung 3 sind prinzipiell alle Klebstoffe geeignet, die sich ohne Rückstände von den zu verklebenden Teilen, d. h. der Abdek- kung 1 und dem Gehäuse 4, entfernen lassen, insbesondere ist die rückstandsfreie Entfernung des Klebstoffs von dem Gehäuse 4 anzustreben. Dies ist vor dem Hintergrund zu verstehen, daß die Abdeckung 1 ohnehin ausgetauscht werden soll, wenn sie z. B. einen vorgegebenen Grad an Verschleiß erreicht hat. Zur rückstandsfreien Entfernung des Klebstoffs ist es entscheidend, daß der Klebstoff einen inneren Zusammenhalt aufweist, der größer als die Haftkraft nach außen ist, d. h. die Kohäsionskräfte müssen größer als die Adhäsionskräfte sein. Ebenso sind Klebstoffe geeignet, deren Rückstände sich mit geringem Aufwand entfernen lassen, z. B. durch Lösemittel oder mechanische Bearbeitung.
Neben den bereits Erwähnten Anforderungen an den Kleber, wie einfache und rückstandsfreie Lösbarkeit sowie Dichtwirkung, müssen geeignete Kleber eine Vielzahl weiterer Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise muß die Verklebung 3 eine definierte Dicke aufweisen, um eine genaue Einpassung der Abdeckung 1 in das Gehäuse 4 zu gewährleisten, damit im Transportweg der blattförmigen Gegenstände keine Stufungen auftreten, welche die blattförmigen Gegenstände beschädigen könnten. Die vorgegebene Dicke darf sich auch im Betrieb nur geringfügig ändern. Der Kleber muß außerdem eine ausreichende Aηfangshaftfestigkeit aufweisen und soll unmittelbar nach der Applikation und ausreichendem Montagedruck seine Endfestigkeit erreichen. Der Kleber muß weiterhin eine geforderte Mindesthaftfestigkeit aufweisen, um eine Selbstablösung der Abdeckung 1 innerhalb einer geforderten Mindestlebensdauer, die wenigstens so groß wie die Lebensdauer der Abdeckung 1 ist, ausschließen zu können. Darüber hinaus muß der verwendete Kleber den Umwelteinflüssen am Aufstellungsort sowie den durch den Betrieb verursachten Belastungen standhalten. Insbesondere betrifft dies Temperatur, Luftfeuchte, Strahlung wie z. B. UV-Strahlung, verwendete Rei- nigungs- und Lösemittel usw.
Als vorteilhaft hat sich die Verwendung von beidseitig klebender Klebefolie bzw. Klebeband zur Realisierung der Verklebung 3 herausgestellt. Damit läßt sich beispielsweise die geforderte Dicke der Verklebung 3 problemlos herstellen. Wird Klebeband eingesetzt, wird dies entlang der zu verklebenden Konturen angebracht, z. B. auf der Abdeckung 1. Beim Einsatz von Klebefolie wird diese ausgestanzt oder ausgeschnitten, um die für die Verkle- bung 3 benötigte Kontur zu erzeugen. Ein geeignetes beidseitig klebendes Klebeband ist beispielsweise das unter der Bezeichnung Scotch 4656 F von der Firma 3M vertriebene Klebeband.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn eine beidseitige Klebefolie bzw. ein Klebeband verwendet wird, dessen beide Seiten unterschiedliche Haftkraft aufweisen. Die Seite mit der größeren Haftkraft wird auf die Abdeckung 1 aufgeklebt, die dadurch als vorproduziertes Ersatzteil gefertigt werden kann. Mit der weniger stark haftenden Seite der Klebefolie bzw. des Klebebands wird die derart vorbereitete Abdeckung 1 in die dafür im Gehäuse 4 vorgesehene Stelle eingeklebt. Beim späteren Entfernen der Abdeckung 1 verbleibt die Klebefolie bzw. das Klebeband wegen der unterschiedlichen Haftkraft an der Abdeckung 1. Ein geeignetes beidseitig klebendes Klebeband ist beispielsweise das unter der Bezeichnung Customlink 1315 von der Firma Biolink vertriebene Klebeband.
Banknotenbearbeitungsmaschinen, welche die beschriebenen Sensoren mit Gehäuse 3 und Abdeckung 1 aufweisen, dienen beispielsweise dem Überprüfen, Zählen, Abrechnen oder Annehmen von Banknoten. Zur Unterstützung des schumutz-, staub-, feuchtigkeitsabweisenden usw. Effekts kann es vorgesehen sein, besondere Maßnahmen oder Mittel in den Banknotenbearbeitungsmaschinen vorzusehen.
Durch konstruktive Mittel kann es z. B. erreicht werden, daß im Bereich der Abdeckung 1 vorhandener Schmutz usw., dessen Anhaften an die Abdek- kung 1 durch die Struktur der Oberfläche 2 der Abdeckung 1 verhindert wird, durch die Schwerkraft entfernt wird. Dazu können der jeweilige Sensor, und damit die Abdeckungen 1, derart angeordnet werden, daß die Abdeckung 1 eine ausreichend große Neigung aufweist, wodurch Schmutz usw. von der Abdeckung 1 wegtransportiert wird. Ebenso ist es möglich, daß das Transportsystem der Banknotenbearbeitungsmaschine losen Schmutz usw. aus dem Bereich der Abdeckung 1 entfernt, z. B. mechanisch oder durch einen durch die Bewegung des Transportsystems entstehenden Luftzugs.
Weitere Möglichkeiten losen Schmutz usw. aus dem Bereich der Abdeckung 1 zu entfernen ergeben sich durch den Einsatz zusätzlicher Mittel, z. B. ein Preßluftsystem, Lüfter, Ultraschall usw. In besonderen Fällen kann es auch vorgesehen sein, die Entfernung des losen Schmutzes usw. mittels Flüssig- keiten vorzunehmen. Insbesondere bei der Verwendung der oben beschriebenen, den Lotus-Effekt aufweisenden MikroStruktur, ist die Verwendung von Wasser besonders vorteilhaft. In diesem Fall müssen selbstverständlich die Banknotenbearbeitungsmaschine und die die Sensoren aufweisenden Gehäuse 3 mit Abdeckung 1 so ausgestaltet sein, daß die Flüssigkeit keine Störungen oder Beschädigungen hervorrufen kann.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Abdeckung, die Bestandteil eines Gehäuses ist und für in dem Gehäuse angeordnete Sensoren transparent ist, insbesondere ein Fester für optische Sensoren, für eine Banknotenbearbeitungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Abdeckung (1) eine nach außerhalb des Gehäuses (4) weisende Oberfläche (2) aufweist, wobei die Oberfläche (2) eine schmutz-, staub- und/ oder feuchtigkeitsabweisende Struktur aufweist.
2. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (2) der Abdeckung (1) eine MikroStruktur mit Lotus-Effekt aufweist.
3. Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (1) mittels einer Verklebung (3) mit dem Gehäuse (4) verbunden ist.
4. Abdeckung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verklebung (3) ein beidseitig klebendes Klebeband oder eine beidseitig klebende Klebefolie ist, insbesondere ein beidseitig klebendes Klebeband oder eine beidseitig klebende Klebefolie auf den beiden Klebeseiten unterschiedliche Haftkraft aufweisen.
5. Abdeckung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das beidseitig klebende Klebeband oder die beidseitig klebende Klebefolie mit der Klebeseite mit der größeren Haftkraft auf die Abdeckung (1) aufgebracht ist.
6. Banknotenbearbeitungsmaschine mit mindestens einer Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung von Mitteln zur Entfernung von nicht auf der Abdeckung (1) anhaftendem Schmutz, Staub und/ oder Feuchtigkeit aus dem Bereich der Abdeckung (1). - 2 -
7. Abdeckung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Entfernung von nicht anhaftendem Schmutz, Staub und/ oder Feuchtigkeit die Entfernung aus dem Bereich der Abdeckung (1) durch Schwerkraft bewirken.
8. Abdeckung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Entfernung von nicht anhaftendem Schmutz, Staub und/ oder Feuchtigkeit die Entfernung aus dem Bereich der Abdeckung (1) durch ein Transportsystem der Banknotenbearbeitungsmaschine bewirken.
9. Abdeckung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Entfernung von nicht anhaftendem Schmutz, Staub und/ oder Feuchtigkeit die Entfernung aus dem Bereich der Abdeckung (1) durch ein Lüfter- oder Preßluftsystem bewirken.
10. Abdeckung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Entfernung von nicht anhaftendem Schmutz, Staub und/ oder Feuchtigkeit die Entfernung aus dem Bereich der Abdeckung (1) durch eine Flüssigkeit bewirken, insbesondere durch Wasser.
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